Energie und Energieerhaltung:

Die Bezeichnung der physikalischen Größe Energie kann auf das griechische Wort „energeia“ zurückgeführt werden und das bedeutet soviel wie "das Treibende". Diese Bezeichnung weist darauf hin, dass Energie Prozesse antreibt. Energie ist eine notwendige Voraussetzung dafür, dass Vorgänge ablaufen können. Mit Energie wird der Zustand zu Beginn und am Ende des Vorgangs beschrieben. Während des Vorgangs wird Energie umgewandelt. Die Energiedifferenz zwischen Endzustand und Anfangszustand gibt an, wie viel Energie umgewandelt wurde.
Allerdings bleibt es ziemlich schwierig, wirklich genau zu sagen, was Energie ist. Der sehr bekannte Physiker und Nobelpreisträger Richard P. Feynman (1918 - 1988) sprach darüber, dass wir auch in der heutigen Physik noch nicht wirklich wissen, was Energie ist. Deshalb werden vor allem die Eigenschaften von Energie beschrieben: Energie kann gespeichert, umgewandelt und auch entwertet werden. Energie kann aber nie vollkommen vernichtet und auch nie „aus dem Nichts“ erzeugt werden.Energie tritt in unterschiedlichen Formen auf, zum Beispiel
- als Bewegungsenerie (kinetische Energie),
- als potentielle Energie eines angehobenen Körpers oder einer gespannten Feder,
- als elektrische Energie,
- als innere Energie (thermische Energie, chemische Energie, Kernenergie)
- als Energie des Sonnenlichts.
Diese Aufzählung nennt wichtige Energieformen, die wir aus unserem Alltag kennen. Sie ist aber nicht vollständig.
Eine Erfahrung, die durch sehr viele Beobachtungen von Naturwissenschaftlern gewonnen wurde, besagt, dass Energie in einem System immer erhalten bleibt, sofern keine Energie von außen zugeführt oder nach außen abgegeben wird (Satz von der Erhaltung der Energie). Oft wird bei mechanischen Bewegungen Energie durch Reibung in Wärme umgewandelt und abgegeben. Das bezeichnet man als Entwertung der Energie, da dieser Teil der Energie nicht mehr in andere mechanische oder elektrische Energieformen umgewandelt werden kann.
Wenn während eines Vorgangs eine Kraft auf einen Körper einwirkt, kann die Energie des Körpers verändert werden. Dieser Vorgang wird als „physikalische Arbeit“ bezeichnet. Wie viel Arbeit bei einem Vorgang verrichtet wurde, wird durch die Energiedifferenz zwischen End- und Anfangszustand beschrieben.

Die physikalischr Größe Energie wird in der Einheit Joule (kurz: J) angegeben.
1 Joule entspricht der Energie, die einem Körper zugeführt wird, wenn eine konstante Kraft von einem Newton (1 N) über eine Strecke von einem Meter (1 m) parallel zur Strecke auf den Körper einwirkt. Somit gilt: 1 J = 1 Nm.
Die meisten Energieformen, die den Zustand eines Körpers beschreiben, können mit Hilfe von Formeln berechnet werden. Darauf wollen wir an dieser Stelle aber verzichten.